教学3.2：磁感应强度.ppt

导入： 　 巨大的电磁铁能吸引起成吨的钢铁，实验 室中的小磁铁却只能吸起几枚铁钉，可见磁体 的磁性有强弱之别。磁体磁性的强弱，表现为 它所产生的磁场对磁性物质和通电导线的作用 力的强弱，那怎样认识磁场的强弱呢？ 　 在研究电场时，我们研究检验电荷在电场 中某点的受力情况，确定了一个叫做电场强度的 物理量来描述电场的强弱和方向。 与此类似，我们是否可以分析磁体或通电导体 在磁场中所受的力，找出表示磁场强弱和方向的 物理量呢？ 　 与电场强度相对应，我们本可以把描述磁 场强弱的物理量叫做磁场强度。但历史上磁 场强度已经用来表示另一个物理量，因此物 理学中用磁感应强度来描述磁场的强弱和方 向. 　 　 我们根据电场强度的引入自然就想到， 把一枚可以自由转动的小磁针作为检验用的 磁体放在磁场中的某一点，观察它的受力情 况，由此来描述磁场。 　 小磁针有两个磁极，在磁场中受力后，一 般情况下都会转动。小磁针静止后，它的指 向也就确定了，显示出这一点的磁场对小磁 针Ｎ极和Ｓ极的作用力的方向。 物理学中把小磁针静止时Ｎ极所指的方向 规定为该点的磁感应强度的方向，简称磁场 的方向。 　 这样我们确实解决了磁感应强度的方向， 那能不能解决磁感应强度的大小了？ 　 磁体的Ｎ极不能单独存在，因而不可能单独测量Ｎ 极受力的大小，也就不可能确定磁感应强度的大小了！ 怎么办？ 　 磁场除了对磁体有作用力，还对通电导体有作用力 。能不能用很小的一段通电导体来检验磁场的强弱呢？ 　 在物理学中，把一段很短的通电导线中的电流Ｉ和 导线长度Ｌ的乘积ＩＬ叫做电流元。 　 但要使导线中有电流，就要把它连到电源上，所以 孤立的电流元是不存在的。实际上仍要使用相当长的通 电导线。不过如果做实验部分磁场的强弱方向都是一样 的，也就是说磁场是匀强磁场就可以用比较长的通电导 线来研究一小段电流元的受力情况。 3.控制变量法探究影响通电导线受力的因素： 如图所示，三块相同的蹄形磁铁， 并列放在桌上，直导线所在 处的磁场认为是均匀的。 (1)保持长度不变，改 变电流大小，观察直导线摆动角度 大小来比较磁场力大小（结论：长度不变，导线中电流越大，磁场力越大）。 (2)保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，通过观察直导线摆动角度大小比较磁场力大小（结论：电流不变，导线越长，磁场力越大）。 (3)实验结论：通电导线与磁场垂直时，它受磁场力Ｆ大小既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与Ｉ和Ｌ的乘积ＩＬ成正比，用公式表示就是Ｆ＝ＢＩＬ，式中的Ｂ是比例系数，很显然Ｂ与导线的长度和电流的大小都无关． 一．磁感应强度(B)： 1.磁感应强度: 描述磁场的强弱和方向的物理量。 2.磁感应强度的方向： 　　物理学上规定：小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁感应强度方向，简称为该点磁场方向（也是小磁针Ｎ极的受力方向）。 　　但是，即使是同样的ＩＬ，在不同的磁 场中，或在非匀强磁场的不同位置，一般来 说导线受的力也不一样，由此可见，在不同 的情况下，Ｂ的值又是不同的． 　　看来Ｂ就是我们寻找的表征磁场强弱和 方向的物理量—磁感应强度． 　　因此，在通电导线与磁场垂直的最简单 情况下有关系式： 　 　 　 　 ４.磁感应强度的大小： 　　在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线，所受的磁场力Ｆ跟电流Ｉ和导线长度Ｌ的乘积ＩＬ的比值，就是通电导线所在处的磁场的磁感应强度的大小。 即 （定义式） （Ｂ　Ｌ） （Ｆ　ＩＬ） 1).对于定义式　 　 　 不能理解为Ｂ与Ｆ成 正比，Ｂ与ＩＬ成反比，因为Ｂ由磁源和通电 导线在磁场中的位置决定，与ＦＩＬ无关 2).用　 　 　 　描述磁场强弱时，通电导线 必须与磁场垂直，因为不垂直时Ｆ大小与垂直 时不相等，且比垂直时小，当两者平行时通电 导线所受磁场力为零。 3).B是矢量，其大小和方向分别表示磁场的强 弱和方向;两个磁场叠加时，应采用矢量合成 法计算。 5．单位： 　 在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是Ｔ． 　 　 　 　 １Ｔ＝　　 参看课本８４页的表格 ３.２－１一些磁场的磁感应强度 二.磁感应强度与电场强度的比较 方向 共同点 矢量 不同点 小磁针N极受力方向(小磁针静止时Ｎ极所指的方向) 放入该点正电荷受力方向（不是负电荷的） 场的叠加 共同点 　 　 　 都遵从矢量合成法则 不同点 合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度B的矢量和 合电场强度等于各个电场的电场强度E的矢量和 单位 1 T＝1 N/(A·m) 1 V/m＝1 N/C ABC 例题： Ｃ 例３：由磁感应强度的定义式　 　 　可知， 磁场中某处的磁感应强度的大小（　 ） Ａ．随通电导线中的电流Ｉ的减小而增大 Ｂ．随ＩＬ乘积